Asteroide gigante golpea luna de Júpiter y crea anomalía de gravedad

Un enorme asteroide con un área superficial aproximadamente dos veces el tamaño del área metropolitana de Chicago impactó en Ganímedes, la luna más grande del sistema solar, hace unos cuatro mil millones de años, según un nuevo estudio.

El impacto de este asteroide, de haber ocurrido realmente, habría impactado drásticamente en el entorno de la luna de maneras que los científicos apenas pueden empezar a comprender. Afortunadamente, los medios para probar o refutar esta hipótesis y sus implicaciones podrían ya estar disponibles.

Los hallazgos de este estudio fueron publicados en la revista científica revisada por pares Scientific Reports.

¿Qué es Ganímedes y qué tiene de especial?

Ganímedes es la luna más grande de las 100 o más lunas que orbitan alrededor de Júpiter, y también es la luna más grande del sistema solar. Es tan grande que es más grande que el planeta Mercurio.

Al igual que la luna de la Tierra, Ganímedes está en rotación síncrona, lo que significa que solo un lado de ella realmente se enfrenta a Júpiter.

Ganímedes ha sido fascinante para los científicos durante mucho tiempo debido a su composición, con evidencias considerables que apuntan a que tiene un enorme océano subterráneo, tan vasto que podría tener más agua que todos los océanos de la Tierra combinados.

El hecho de que tenga un océano es muy significativo porque significa que algo está calentando lo suficiente la luna como para que el agua tome un estado líquido. Algunas observaciones incluso han detectado evidencia de vapor de agua en la superficie.

Pero otra característica interesante de Ganímedes es su terreno, gran parte del cual muestra signos de importantes impactos de asteroides. Esto es algo de lo que los investigadores han sido conscientes durante mucho tiempo, y hay evidencia que respalda esto.

Se cree que estos impactos ocurrieron hace unos cuatro mil millones de años. En ese momento, algunos científicos creen que un enorme enjambre de asteroides y cometas golpeó planetas y lunas en el sistema solar. Este evento hipotetizado se conoce como el Bombardeo Pesado Tardío, y aunque todavía se debate si realmente sucedió, así como su posible causa, todavía hay evidencia de que ocurrió.

Lo que es especialmente interesante acerca de los sitios de impacto en Ganímedes, sin embargo, es la relación que parece tener con su eje.

¿Un impacto de asteroide cambió la rotación de la luna de Júpiter?

El eje de marea de una luna es lo que determina qué lado de un objeto en rotación síncrona enfrenta a lo que orbita. En este caso, es lo que conecta a Júpiter con el centro de la cara de Ganímedes que siempre le está mirando.

Y según el autor del estudio, el Dr. Naoyuki Hirata de la Universidad de Kobe, ese eje no está donde solía estar. Hace cuatro mil millones de años, un gigantesco asteroide impactó a Ganímedes y lo obligó a girar, haciendo que el sitio de este impacto masivo siempre esté mirando lejos de Júpiter.

Para respaldar esto, hay algo a lo que pocos han prestado atención: que el centro del sitio de impacto de asteroide más grande en Ganímedes - uno de los más grandes en el sistema solar exterior - está directamente opuesto al eje de marea.

Hirata realizó simulaciones por computadora para determinar esto. Lo que concluyó fue que específicamente un asteroide con un radio de 150 kilómetros impactó a Ganímedes en un ángulo entre 60 y 90 grados.

Ahora, pongamos el tamaño de ese asteroide en perspectiva.

El estudio no proporcionó el diámetro del asteroide, sino que proporcionó un radio, que es una línea desde el centro de un círculo hasta el borde. En otras palabras, es aproximadamente la mitad del diámetro.

Si su diámetro fuera de 150 kilómetros, ya sería absurdamente grande. El impacto del asteroide acreditado por la extinción de los dinosaurios solo tenía 10 kilómetros de ancho. Pero este es mucho más grande que eso.

Usando el radio, podemos calcular el área superficial del asteroide, y aunque no es perfecto porque casi con seguridad no era un círculo perfecto, sigue siendo una forma de estimar la magnitud del asteroide.

Con un radio de 150, la circunferencia, es decir, el área superficial, del asteroide es de más de 70,685 kilómetros cuadrados. Para ponerlo en perspectiva, considera Chicago, una de las ciudades más grandes de los Estados Unidos y el centro de una de las áreas metropolitanas más grandes de los Estados Unidos, conocida como Chicagoland.

Chicagoland en sí tiene un área de 28,120 kilómetros cuadrados, lo que significa que este asteroide que golpeó a Ganímedes habría sido más del doble del tamaño de Chicago.

Apoyando aún más la afirmación de que un impacto de asteroide desplazó el eje de mareas es que puede haber ocurrido antes, específicamente en Plutón. Allí, se teoriza que un evento de impacto enorme causó el desplazamiento de la orientación polar del planeta.

Pero, ¿qué hizo este impacto de asteroide además de alterar el eje de mareas?

Resulta que simplemente mover el eje es mucho más significativo de lo que uno podría esperar y requiere una cantidad absurda de poder.

En la Tierra, un impacto de un asteroide de más de un kilómetro de diámetro sería un cataclismo global y un posible escenario apocalíptico. Un asteroide tan grande estaría mucho más allá de eso.

Según la publicación New Scientist, el Prof. Andrew J. Dombard de la Universidad de Illinois en Chicago se refirió a un escenario hipotético de impacto similar en la Tierra como "un evento global esterilizante".

Ganímedes, que es significativamente más pequeño, no lo pasó mucho mejor.

El asteroide masivo habría atravesado la superficie de Ganímedes, destruyendo todo a su paso y alrededor de él, y esencialmente arrojando tanto material desde el subsuelo por toda la luna que la superficie se habría alterado permanentemente.

El impacto probablemente habría llegado hasta el océano subterráneo debajo, potencialmente afectándolo gravemente como resultado.

La luna misma habría girado hasta alcanzar su nuevo eje de mareas, y cuando el polvo finalmente se asentara, el resultado sería una anomalía gravitacional: un punto en la luna donde la gravedad es más intensa debido a la mayor cantidad de masa.

Esto también se piensa que ocurrió en Plutón, donde el mencionado evento de impacto mayor formó una anomalía gravitacional en el lugar del impacto, conocida como Planitia Sputnik.

Pero eso sigue siendo solo una hipótesis. En última instancia, aunque sabemos que un impacto ocurrió en Ganímedes en el sitio indicado, no sabemos realmente cuán grande debe haber sido porque aún no tenemos suficientes datos sobre la gravedad y topografía de Ganímedes. Y el hecho de que la composición de Ganímedes sea tan única, siendo casi igual de roca y agua, esta última incluyendo una gran cantidad de hielo, podría cambiar las variables en este estudio.

Se necesita más investigación, pero afortunadamente, es posible que tengamos una forma de estudiar más a Ganímedes en un futuro cercano.

En 2023, la Agencia Espacial Europea (ESA) lanzó su misión más grande hasta la fecha, JUICE (Explorador de Lunas Heladas de Júpiter). En el momento de escribir esto, esta sonda espacial se encuentra en medio de su viaje de 900 millones de kilómetros hacia Júpiter y sus lunas para una misión de cuatro años.

Con prevista llegada en 2031, JUICE permitirá a los investigadores estudiar cuatro objetivos principales, siendo el primero Júpiter en sí mismo y los otros tres sus lunas: Calisto, Europa y Ganímedes.

Desde el principio, JUICE ya estaba equipado con una serie de instrumentos científicos, y el enfoque principal siempre iba a ser estudiar la topografía y composición de lunas como Ganímedes en busca de signos de fuentes de agua y energía. Esto lo convierte en idóneo para recopilar información sobre este hipotético impacto de asteroide, y cómo podría haber alterado a Ganímedes por dentro y por fuera.